摘要：本文首先分析了巖土工程勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容，然后探討來如何重視巖土水理性質(zhì)的測試和研究，最后研究了水文地質(zhì)問題對巖土工程的危害，具有重要的意義和價(jià)值，供參考。 

　　關(guān)鍵詞：巖土工程；水文地質(zhì)；水理性質(zhì)；地下水；危害 

　　中圖分類號(hào)：P331 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 

　　在巖土工程、設(shè)計(jì)和施工過程中，水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易于被忽視的問題。之所以重要，是因?yàn)樗�文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切，互相聯(lián)系和互相作用，地下水既是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性，又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境，影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。至于容易被忽視，是在實(shí)際的施工過程中，在勘探成果內(nèi)因?yàn)楹苌僦苯由婕八�文參�?shù)的利用，水文地質(zhì)問題往往只被認(rèn)為是象征性的工作，在勘察中大多只是簡單地對天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評(píng)價(jià)。在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于工程勘察中對水文地質(zhì)問題研究不深入，設(shè)計(jì)中又忽視了水文地質(zhì)問題，經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題，令勘察和設(shè)計(jì)處于難堪的境地。下面就鞍山地區(qū)工程地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)工作現(xiàn)狀，對在巖土工程施工中需要注意的水文地質(zhì)問題進(jìn)行簡單的介紹。 

　　1巖土工程勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容 

　　在以往的工程勘察報(bào)告中，由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要評(píng)價(jià)地下水對巖土工程的作用和危害，在鞍山地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂的質(zhì)量事故，總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，今后在巖土工程施工中，對水文地質(zhì)問題的要求，主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容： 

　�。�1）應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。 

　�。�2）工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。 

　　（3）不僅要查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響，更重要的是分析預(yù)測在人為工程活動(dòng)中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的反作用。 

　�。�4）應(yīng)從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問題，如： 

　�、賹β癫卦诘叵滤�位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對混凝土及混凝土內(nèi)鋼筋的腐蝕性。 

　�、趯�選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場地，應(yīng)著重評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用。 

　�、墼诘鼗�基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。 

　�、墚�(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。 

　�、菰诘叵滤�位以下開挖基坑，應(yīng)進(jìn)行滲透性和富水性試驗(yàn)，并評(píng)價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的可能性。 

　　2重視巖土水理性質(zhì)的測試和研究 

　　巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測試比較重視，對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。 

　　巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì)，而地下水在巖土中有不同的賦存方式，不同形式的地下水對巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同，而且影響程度又與巖土類型有關(guān)。下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響，然后再對巖土的幾個(gè)重要的水理性質(zhì)及研究測試方法進(jìn)行簡單的介紹。 

　�。�1）地下水的賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響：地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種，其中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。 

　　①-1強(qiáng)結(jié)合水，又稱吸濕水，吸濕水被分子力吸附在巖土顆粒周圍形成極薄的水膜，是緊附于顆粒表面結(jié)合最牢固的一層水，其吸附力高達(dá)10MPa，在強(qiáng)壓下，其密度接近普通水的兩倍，具有極大粘滯性和彈性，可以抗剪切，但不受重力作用，也不能傳遞靜水壓力。 

　�、�-2弱結(jié)合水，又稱弱薄膜水，它處于吸著水之外，厚度大于吸著水。弱結(jié)合水所受的吸附力小于強(qiáng)結(jié)合水，可以在顆粒水膜之間作緩慢的移動(dòng)，薄膜水在外界壓力下可以變形，但同樣不受重力影響，且不能傳遞靜水壓力。結(jié)合水是地下水在粘性土中的主要賦存形式，在砂土中含量甚微。結(jié)合水尤其是弱結(jié)合水與粘性土相互作用時(shí)顯示出來的性質(zhì)如可塑性、膨脹性、收縮性等歸為粘性土的物理力學(xué)性質(zhì)，因其受強(qiáng)力束縛，活動(dòng)范圍極為有限，對巖土的動(dòng)態(tài)水理性質(zhì)影響較小。 

　�、诿�細(xì)管水，是指由毛細(xì)管作用保持在巖土毛細(xì)管空隙中的地下水，可細(xì)分為孤立毛細(xì)管水、懸掛毛細(xì)管水、真正毛細(xì)管水。它同時(shí)受毛細(xì)管力和重力的作用，當(dāng)毛細(xì)管力大于重力時(shí)，毛細(xì)管水就上升，因此地下水潛水面以上的普遍形式是一個(gè)與保水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的濕水層。毛細(xì)管水能傳遞靜水壓力，并能在空隙中垂直上下運(yùn)動(dòng)，對巖土體能起到軟化的作用，有時(shí)會(huì)引起土壤的沼澤化或鹽漬化增強(qiáng)巖土體及地下水對建筑材料的腐蝕性。毛細(xì)管水在砂土和粉土中含量較高，在砂礫層含量較少，在粘土中含量很少。 

　　③重力水，是指在重力作用下能在巖土孔隙、裂隙中自由運(yùn)動(dòng)的水，即我們通常所稱的狹義“地下水”。它不受分子力的影響，不能抗剪切，可以傳遞靜水壓力。由于重力水在天然和人為因素的影響下，在巖土中的滲流活動(dòng)非�；钴S，對巖土的水理性質(zhì)有顯著的影響。重力水是我們研究巖土水理性質(zhì)的重點(diǎn)關(guān)注對象。 

　�。�2）巖土的主要的水理性質(zhì)及其測試辦法： 

　�、佘浕�性，是指巖土體浸水后，力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，即巖石在浸水飽和狀態(tài)下與風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度之比，它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時(shí)，在地下水的作用下往往會(huì)形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。 

　�、谕杆�性，是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。巖土的滲透性的強(qiáng)弱首先決定于巖土空隙的大小和連通性，其次是空隙度的多少。松散巖土的顆粒愈細(xì)、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育，其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示，巖土體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗(yàn)求取。 

　　③崩解性，是指巖土浸水濕化后，由于土粒連接被削弱、破壞，使土體崩散、解體的特性。巖土體的崩解特性包括崩解所需時(shí)間、崩解量、崩解方式等。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大，以廣東地區(qū)的殘積土為例，一般崩解時(shí)間5～24h，崩解量1.79～34%，以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開方式崩解，而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。 

　�、芙o水性，是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以給水度表示。給水度是含水層的一個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù)，它不但影響基坑涌水量大小，同時(shí)也影響場地疏干時(shí)間。給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測定。 

　�、菝浛s性，是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一，對地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。巖土的水理性質(zhì)尚有持水性、容水性、毛細(xì)管性、可塑性等等，在這里不再一一敘述。 

　　3水文地質(zhì)問題對巖土工程的危害 

　　水文地質(zhì)問題對巖土工程的危害主要是因?yàn)榈叵滤畯搅鳌⒌叵滤�位升降變化、壓力的作用、地下水�?dòng)力等因素導(dǎo)致的。其地下水位的變化主要分為人為因素和天然因素，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度的水位變化時(shí)，都會(huì)影響到巖土工程的安全和穩(wěn)定。因地下水位變化而引起的巖土工程危害主要有以下一些方式： 

　　（一）潛水位上升 

　　很多種原因都會(huì)導(dǎo)致潛水位的上升，而地質(zhì)因素的影響則是最主要的。如總體巖性產(chǎn)狀、含水層結(jié)構(gòu)、水文氣象因素（氣溫、降雨量等）、人為因素（施工、灌溉）等。多數(shù)情況下都是多種因素的綜合作用而引起潛水位上升的。一般來說，潛水位的上升會(huì)危害到巖土工程的穩(wěn)定和安全，如鹽漬化、土壤沼澤化等都會(huì)對巖土工程進(jìn)行嚴(yán)重的腐蝕，使其結(jié)構(gòu)受到破壞，出現(xiàn)斜坡、巖體滑移、崩塌等地質(zhì)現(xiàn)象。 

　　（二）人為因素造成地下水位的降低 

　　地下水位的下降，會(huì)導(dǎo)致巖土工程的重大危害，如采礦中的礦床疏干、上游筑壩、水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給、地下水的集中抽取等。種種現(xiàn)象會(huì)很大程度上對地下水的補(bǔ)給產(chǎn)生影響，因常常達(dá)不到有效地補(bǔ)給，會(huì)造成地面坍塌、地面沉降、地裂現(xiàn)象等嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，并引起水源惡化和地下水源枯竭等環(huán)境危害，對人們的生活和建筑物的穩(wěn)定都會(huì)造成大的威脅。如：建筑物開裂、建筑物失穩(wěn)破壞、地面不均勻坍塌、壩基地下水滲流等；其次還會(huì)引發(fā)隧洞膨脹變形的破壞，如洞頂坍方、洞底鼓脹、側(cè)壁滑塌。 

　�。ㄈ�）地下水頻繁升降的危害 

　　膨脹性巖土的不均勻脹縮變形是地下水的升降變化引起的，如果地下水升降嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)形成巖土的膨脹收縮，還是其收縮幅度有所增大，引起地裂造成建筑物的塌陷和破壞。在地下水升降的變動(dòng)中，由于其變化的頻繁交替，會(huì)淋失土層中的鋁、鐵等膠結(jié)物質(zhì)，而失去膠結(jié)能力的土層會(huì)變的非常的松軟，這就降低了承載力和壓縮模量，增大了含水量孔隙比，從而給巖土工程基礎(chǔ)的處理和選擇帶來許多的困擾。 

　�。ㄋ模┑叵滤畨毫�、動(dòng)力作用產(chǎn)生的危害 

　　在天然的狀態(tài)中，地下水的壓力和動(dòng)力的作用就會(huì)相對的薄弱，不會(huì)產(chǎn)生什么重大的危害，但由于受到人類活動(dòng)的影響，使地下水的動(dòng)力平衡條件遭到破壞和改變，在動(dòng)水壓力的影響下，就會(huì)造成管涌、流砂、基坑突涌等一些嚴(yán)重的巖土工程危害。 

　　結(jié)語 

　　在具體的巖土工程勘察實(shí)施時(shí)，有關(guān)水文地質(zhì)問題的查明就非常的必要，只有明確地下水對巖土的影響，制定出有效的防治措施，才能進(jìn)一步消除地下水對工程的危害，從而發(fā)揮提高勘察水平的重要作用。 

　　參考文獻(xiàn) 

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　　[2]陳俞佐．淺析巖土工程勘察中存在的問題及技術(shù)措施[J]．中國西部科技，2010，9（9）．